EN
Automatisoitu leikkaus ja sekoilu teollisuuden 4.0 varten
13. helmikuuta 2024
ITMA 2023 -tapahtumassa esitelty teknologia osoittaa, että tekstiili- ja vaatemaisuusala edistyy tasapainoisesti kohti teollisuuden 4.0 eraa.
Toimittaa Dr. Minyoung Suh
Vaikka muissa teollisuudenaloissa monipuolisia tuotteita on valmistettu viime vuosikymmeninä vähän ihmisten työvoiman avulla, automatisointi on edennyt hitaasti vaatemaisuuden valmistuksessa. Kuitua verrattuna kovoihin materiaaleihin, kuten muoviin ja metalliin, pidetään kuuluisaksi sen suuremmasta vapauden astetta kuljettaessa. Kuitu muuttuu merkittävästi jopa erittäin pienellä kuormalla, kuten painovoimalla tai ilman vastuksella. Tämä ominaisuus aiheuttaa suuria haasteita koneiden suunnittelussa, jotka käsittelevät joustavia tekstiilimateriaaleja. Vaikka uusimmat teknologiat kehittyvät jatkuvasti, täysin automatisoitu vaatemaisuuden valmistus näyttää yhä olevan hienoilla, ainakin hetkessä.
Amazon aloitti tarpeessa tuotettavan vaatteenvalmistuksen vuonna 2015 ja patenttoi automatisoidun vaatteiden tehtaan vuonna 2017. Laitoksissa on mahdollista painaa asiakkaan tarjoamat suunnitelmat tekstiilipintoja varten, leikata materiaali mukautetussa koon ja -sniittauksessa sekä kokoa vaatteet ilman ihmisten työvoiman käyttöä. Amazonin palvelu keskittyy tilattujen T-paitojen valmistukseen, jotka ovat suunnittelultaan ja rakenteeltaan melko yksinkertaisia. Ilmastonmuutos Toimitusaika alusta asti kestää yleensä muutaman viikon. Kuitenkin ottaen huomioon, että se kestää perinteisesti 12–18 kuukautta saada vaatetusarja markkinoille valmiina, on johtava lyhyentää edellistä aikaa huomattavasti.
Tarpeen mukaista tai juuri-käytettävissä -tuotantoa ei ole uusi käsite vaatetussektoriassa. Historiassa jokainen vaate tehtiin tilaukseen. Mutta ammattitaitojen ja saatavien resurssien puute tarkoitti, että yhden vaatteen tuottaminen ennen teollistumista kesti kauan ja oli erittäin kallista. Kun siirryttiin valmiiden vaatteiden markkinoille 19. ja 20. vuosisataan, tekstiilituotteet tulivat enemmän saataville ja edullisemmiksi, kun teollisuus mekaanisoitui ja kasvoi nopeasti teollistumisen aikana. Viime aikoina moderneja tarpeen mukaisia tuotantomenetelmiä — jotka keskittyvät vaatteiden tekemiseen vasta silloin, kun ne tarvitaan kohtuullisessa ajassa kohtuullisella hinnalla — on ollut suuri läpimurto valmiiden vaatteiden markkinoilla. Teknologiset edistysaskeleet ovat avaintekijöitä johtamaan ja tukemaan siirtymistä tarpeen mukaisten tuotantomenetelmien suuntaan.
ITMA 2023 -tapahtumassa israelilainen Kornit Digital järjesti esittelytunnin sloganilla ”Digital Production Goes Mainstream.” Yritys korosti loppuunsaannon tuotantolaiteistoja tarpeellisen valmistuksen yhteydessä, jossa uusimmat valmistusteknologiat on integroitu T-paitojen tuotantolinjaan. Se alkaa käyttäjäystävällisestä suunnittelusoftwaresta. Virtuaalista vaatetta koskeva 3D-simulaatio mahdollistaa asiakkaille arvioinnin ja suunnitelmien hyväksymisen. Yksilölliset, mukautetut suunnitelmat tulostetaan digitaalisesti suoraan vaatteisiin tulostimella, jossa myös kuivatus tapahtuu yhtenäisesti. Valmiit tuotteet pakataan automaattisesti ja lähetetään toimitukseen. Koko prosessin ajan kaikki konkreettiset ja abstraktit resurssit hallitaan viivakoodien avulla, kuten tulostussuunnitelmat, tekstiili-pohjien päätökset sekä tiedot koon ja sovituksen muista tietoista. Vaikka Kornit ei keskennyt yksityiskohtaisesti T-paitojen leikkaamiseen ja näköön liittyviin prosesseihin, automaattinen leikkaus ja montausratkaisut saattavat olla osallisina jonkin verran.
Soidettujen tuotteiden automatisoitu valmistus on edellytys ehdotuksen tuottamiseksi tarpeen mukaan. Kiittäen tietokoneavusteisia suunnittelutyökaluja ja verkkojärjestelmiä, tuotekehitysprosessit jatkuvat digitaalisina ja hallitaan etäisesti, mutta leikkaus- ja sidonnatoimitukset riippuvat yhä merkittävästi teraista ihmistä käsin montausta varten. Sähköllä ajetut sidoninkoneet ovat auttaneet muoti-alasta yli 100 vuoden ajan, mutta riippuvuus ihmisen hienomotoriikasta ja kokemuksesta ei ole vielä alennettu niin radikaalisti kuin odotettiin. Merkityksellisiä edistysaskeleita ovat puoli-automatisoituden sidontajärjestelmien markkinoille tuominen, joissa ihminen toimii lataajana ja tasaa työpalaset koneeseen. Sidonta-automatisointia pidetään viimeisenä palikkana, joka saa täytyttyä siirtymä prosessi uuteen vallankumoukkaiseen aikaan muodossa tulevaisuudessa.
Koska maailmanlaajuinen vaatemarkkinoiden arvo on noin 1,52 biljoonaa dollaria2, tuotanto-kaannospiste on noussut pelitekijäksi talouden edistämiseksi sekä elämänlaadun parantamiseksi. Hyöty ei rajoitu ainoastaan muodosteenkuluttajiin, jotka saavat tyydyttäviä tuotteita kohtuuhintaisesti juuri oikeaan aikaan. Se mahdollistaa eettisemmän työympäristön tuotteen kehittäjille vähentämällä painetta kausikohtaisista määräajista ja varastohallinnasta. Jätettä syntyy vähemmän, koska jokainen tuotanto takee todelliset myynnit3. Henkilökohtaistaminen voi aiheuttaa asiakkaiden tunnepitoisuuden siihen, mitä he luovat ja ostavat, ja siksi tuotteen elinkaari pidentyy, mikä käännyttää muodostemarkkinat kestävään kehitykseen.
Havaintojen ja keskustelujen perusteella koneistotoimittajien kanssa ITMA 2023 ajanjaksolla, tämä artikkeli esittelee viimeaikaisia teknisiä edistysaskeleita automatisoidussa vaateiden valmistuksessa. ITMA on suurin kansainvälinen tekstiili- ja vaatemekanikoitten näyttely, joka järjestetään neljän vuoden välein. Vuonna 2023 tapahtuman kahdeksantoista sektoria koski erilaisia valmistusalakoja, mukaan lukien pyörittely, vilkkuminen, hirvitys ja painaminen sekä muita sektoreita. Tämän artikkelin syvällisesti tutkitut ja tutkittomat kaksi sektoria - automatisoidut leikkausjärjestelmät ja automatisoidut noutomoduulit - kuuluivat vaatteiden valmistamisen osastoon. Useiden automatisoidun laitevarmuuden esimerkkien avulla korostetaan uusia ominaisuuksia ja keskeisiä suuntauksia vaatteiden leikkaamiseen ja noutamiseen liittyvissä tekniikoissa. Raportin tarkastelu samasta aiheesta ITMA 2019:ssä (katso " Automatisoitujen Leikkaus- ja Noutokehitykset ," Tekstiili Maailma, maaliskuu/huhtikuu 2020), antaa lukijoille lisää näkökulmia tekstiilitekniikoiden kehitykseen: mistä ne tulivat, missä ne ovat ja minne ne menovat.
Automaatio leikkaustyössä
Leikkaushuoneet vaatemaisennustekniikan laitteistoissa ovat olleet jatkuvasti mekanoituneita ja digitoituja viimeisen 60 vuoden ajan, kun Gerber Technology esitteli ensimmäisen automatisoidun leikkausjärjestelmän 1960-luvulla. Nykyisin tietokoneohjattuja (CNC) leikkareita käytetään laajasti monien suurvalmistuksen vaatevalmistajien keskuudessa. Monia erilaisia leikkaustechnoalogioita on kehitetty eri sovelluksille, mukaan lukien veitsi-, laseri-, vesijettil-, plasma- ja ulträlystehtävät. Kun automatisoidut leikkausteknologiat saavuttavat kypsyyden, leikkauslaitteiden valmistajat keskittyvät apujärjestelmien kehittämiseen, jotka maksimoivat leikkaustehon.
Useat tärkeät CNC-leikkurihersteller osallistuivat ITMA 2023 tapahtumaan. Italiassa perustettu Morgan Tecnica S.p.A. on yksi leikkausteknologioiden johtavista innovaattoreista. Sveitsissä perustettu Zünd Systemtechnik AG ja Saksaankaupungissa toimiva Kuris Spezialmaschinen GmbH ovat myös vakaita keskeisiä pelaajia. Turkissa sijaitseva Serkon Tekstil Makina jatkaa menestystään. ITMA 2023-tapahtumalla esitellyjen automatisoitujen leikkausjärjestelmien perusteella avaimetekniset ominaisuudet voidaan luokitella kolmeen pisteeseen seuraavasti: laitteiden ennen ja jälkeen leikkaamisen naamioton integrointi; optisten kaavion vastausten järjestelmien suosio; sekä parantunut raskasleikkauskyky.
Yksi huomattavista piirteistä viimeisimmässä leikkauslaitteistoissa on se, että järjestelmien integraatio on entistä paremmin sopeutettu kuin koskaan aiemmin. Useat valmistajat esittivät leikkureitaan yhdessä muiden laitteiden kanssa rivissä, joka kuvastaa todellista tuotantolinjaa, kuten tekstiilien tarkastuslaitteita, levittimiä ja mallimerkintälaitteita. Esimerkiksi Italiassa perustettu IMA S.p.A. näytti "Syncro Cutting Room" -ratkaisunsa, jossa laitteet — mukaan lukien tekstiilirullin lataaja, levittäjä, automaattinen leikkuri ja merkintälaitteisto — voidaan sekoittaa ja sopivasti yhdistää. Levittimet ja merkintälaitteet eivät ole uutta teknologiaa, mutta laitteiden välisen suljetun integraation korostettiin ITMA-tapahtuman koneeseen esityksissä.
Kuva 1 (vasemmalta oikealle): Ilmapumpu Kuris A23 levittimellä ja Orox VRun levittimellä
Kuris esitteli levittimellä ilmapuhallin yhteydessä sen leikkaimeen (katso kuva 1). Ilmapuhallus mahdollistaa tarkasti ja tarkasti hallitun ohjaamisen kummeilla kangaskohteilla. Pienten kaasuputojen avulla, joissa on paine 6 bar, pyörittää ja estää kangasten leikattuja reunia pyörtyämästä. Se auttaa myös poistamaan kangasten ranteet jokaisesta kerroksesta, mikä vähentää ihmisten sekaantumista levityksen aikana. Värinleikit varustettu vibrato-tilalle, joka auttaa vapauttamaan ylimääräisen jännityksen kangasta. Orox Group S.r.l., Italia, esitti myös levittimellä tiivistettyä ilmaa 100 litraa minuutissa (7 bar). Sen levitysaukko varustettu napeilla etäohjaimen valvonnassa maksimoimaan käyttäjän tuottavuuden (katso kuva 1).
Vaikka leikkaus on ollut melko automatisoitu jo 1900-luvun lopulta, se on edelleen pysynyt huomattavasti riippuvaisena ihmisten työstä, joka lajittelee ja pakettelee leikatut osat. Kun teknologia kehittyi, merkitsemislaitteet otettiin mukaan leikkuriin ja ne auttoivat manuaalisissa purkotoimissa. Merkitsemislaitteiden ominaisuuksia on kehitetty monipuolisiksi useilla eri tavoilla. Morgan Tecnica jatkoi termisen tulostuksen avulla suoritettujen merkkien kiinnittämistä suoraan leikattuihin osiin lisäämällä ristiin asennetun raudan merkintätarkoituksiin (katso kuva 2). Toinen lähestymistapa esitteli Serkon Tekstil Makina, joka sijoitti projektorin, joka näytti kaavioiden asettelua ja liittyviä tietoja leikkauspöydän päällä (katso kuva 2). Lasersprojektio on aiemmin käytetty nahkarajauksessa, jossa ei-suorakulmaisia materiaaleja sekä monimutkaisia geometrioita on havaittava ja paikattava pöydälle ennen leikkausta. Tämä teknologia on nyt yleistynyt ja se auttaa leikattujen osien lajittelussa ja purkamisessa. Kiinan perustama TPET esitteli punnintalaitetta, joka inkkiilee tiedot suoraan jokaiseen leikattuun osaan purkamisen jälkeen (katso kuva 2).
Kuva 2 (vasemmasta oikeaan): Erilaisia merkintälaitekosteita — tulostettu leimake Morgan Tecnica, laseriprojektiokuva Serkon Makina ja puna- ja tekstiileinäytteet TPET:ltä
Kuvanvertailutekniikka kaavion tasaussovelluksissa on muodostunut enemmän kuin koskaan ennen. Koneen näkötekniikka kerää tietoja visuaalisista resursseista, tunnistaa pinnan optiset ominaisuudet, paikallistaa ne ja hallitsee niitä vuorovaikutteisesti. Optisten laitteiden avulla tehtyä kaavioiden vertailua käytettiin ensimmäisen kerran alkuvuosituhat 2000-luvulla, ja teknologia kehittyi yhä edelleen viimeisten vuosikymmenien aikana. Seurauksena oli se, että useimmat leikkauslaitekkeet ITMA:ssa 2023 varustettiin korkealla sijaitsevalla kameralla (katso kuva 3), joka kiinnittää huomiota leikkauspöytien pintoihin real-timessa. Tämä kamera tunnistaa suunnitelmakaaviot kankaan pinnalla ja synkronoi kankaan pinta-informaatiota leikkauspöydän ja merkin näyttö välillä. Tämä mahdollistaa kaavioiden visuaalisen hallinnan raitaisiin tai hioon perustuviin vaatteisiin sekä insinööritetuille tulosteille. Mahdolliset tekniset puutteet liittyvät tunnetusti huonoon kuvanlaatuun, matalaan tarkkuuteen, matalaan tehokkuuteen ja korkeaan manuaaliseen työhön.
Kuva 3 (vasemmalta oikealle): Korkealla sijaitsevat kamerat tekstiilimallin tasauskuvaukseen Zündiltä, Lakeview Technologyltä ja Bullmeriltä.
Morgan Tecnica on määritellyt näkemissästeensä eri tavalla kuin muut valmistajat. Kun muut valmistajat ovat ottaneet käyttöön yhden kaupallisen valmiin kameran (katso kuva 3), Morgan Tecnica on kehittänyt useita kameroita, jotka ovat tarkoitettuja sen järjestelmään. Kamerat asennetaan vain 50–60 senttimetrin päässä leikkauspöydältä sekä monien valosyiden kanssa (katso kuva 4). Laajemmaksi näkökulmaksi varmistamiseksi on asennettu neljä kameraa, jotka käsittelevät tietoja yhteydessä toisiinsa. Intensiivinen valaistus lyhyiltä etäisyyksiltä voi tarjota selkeämpää näkemistä, mikä parantaa järjestelmän tarkkuutta ja kokonaisvaltaisuutta. Se saattaisi myös olla helpompaa hallita kameroiden ja valosyiden asetuksia tarvittaessa fyysisiä säätöjä. Lisäksi optinen järjestelmä, joka "näkee" materiaalin pinnan, mahdollistaa aluksetulostettujen tekstiilien leikkaamisen ilman erillisten merkkien luomista, koska tulosteen konturat havaitaan leikkausradan määrittämiseksi, kuten näytetään kuvassa 4.
Kuva 4: Morgan Tecnican Vision-järjestelmä (vasemmalla) useilla matalasti kiinnitettyillä kameeroilla (oikealla).
Lisättyjä raskasvalmiuksia sisältävää leikkauslaitteistoa oli myös näytöllä. Italiassa perustettu FK Group S.p.A. ja IMA esittivät leikkuri-mallejaan, Iron Heavy ja Typhoon, jotka pystyvät leikkaamaan 60 millimetrin paksun tšenillelevyn pakon (katso kuva 5). IMA esitti myös kaltevuusleikkuria Maxima SP, joka voi leikata 5 mm paksut teräslevyt tarkkojen ja tarkkojen tasomallien hallinnan vuoksi. Saksan perustama automatisoitu leikkuritehdas Bullmer GmbH käytti modulaarisia leikkaustyökaluja Premiumcut ELC -leikkurilleen, joka pystyy käsittelemään erilaisia yhdistelmämateriaaleja, kuten kangasta, kauchukua ja metalia, monipuolisille teollisuusoikeuksille. Tässä suurin leikkaussyvyys vaihtelee riippuen materiaalista.
Kuva 5 (vasemmalta oikealle): Raskasvalmiudet leikkureita, joita FK Group ja IMA esittivät.
Automaatio jossessa
Vaikka leikkuviidakon kehityksessä on tehty kompetenttia edistystä, automatisoitu nahkailu on yhä keskellä ydinteknologiansa kehittämistä. Vaatetuskomponenttien monttaaminen on tunnetusti vaikeaa automatisoida. Useimmissa nykyisissä kaupallisissa järjestelmissä automatisoidun nahkailun kyky rajoittuu yksinkertaisiin tekstiilituotteisiin, kuten peittoihin, lakanoihin, peittoihin ja mattioihin. Nämä tuotetyypit, joissa on vain suoria raudoja ja yksinkertainen rakenne, ovat ensimmäisen sukupolven tuotteita, jotka avaavat tie nahkailun automatisoinnille. Nämä tuotteet valmistetaan nykyään useammin erikoistuneesti ja monipuolisemmin kuin koskaan ennen, mitä useat yritykset osoittivat ITMA 2023 -tapahtumassa. Useita teknologieita täysin automatisoidusta lakanoiden, peittojen ja mattien valmistamisesta oli näytöllä. Nämä tuotteet, jotka koostuvat vain yhdessä kerroksessa levyltä, voidaan helposti valmistaa leikaten kankaat ja päättämällä reunat, mutta nahkailutekniikat vaihtelevat riippuen tuotannon tarpeista. Texpa GmbH:n ja Saksasta peräisin olevan Carl Schmale GmbH & Co. KG (Schmale Durate):n esittämät lakanoiden ja peittojen järjestelmät varustettiin kantapolut pitävillä kantopolkujen varrella sijaitsevia kaksiosaisia nahkatukeja. Useita korjausvaihtoehtoja käyttäen saatavilla on dekoratiivisia vaikutuksia (katso kuva 6). TPET valmisti peitteitä käyttämällä reunat peitevaatteiden sijaan ylikantamalla, kun taas Italiasta peräisin oleva Rimac S.r.l. valitsi auto-mattien ympärille sidontan (katso kuva 6).
Kuva 6 (myötäpäivään ylhäältä vasemmasta): Automatisoitu villapukuhiilintyö Schmale Durate:lla, keittiöliinat Texpalla, matot Rimacilla ja villapukut TPET:llä.
Monenlaisia käsittelytekniikoita oli nähtävissä jokaisessa systeemissä. Kuten kuva 6 osoittaa, TPET käyttää metallilautaa, joka painaa tekstiilitoimikkeen työpöydellä kiinni pyörrettäessä se samalla kun sen neljä reunaa hiojetaan. Toisenlainen käsittelytekniikka — neljä rankausta — vastasi valmiiden villapukuja nostamiseen, purkamiseen ja pinoitumiseen. Rimac otti käyttöön palloisia rullioita, joissa rullien joukot pyörivät kaikkisuuntaisesti ja kuljettavat töitä hiomistilta. Schmale Durate ja Texpa käyttävät useita sylinterirulliosetelmia tekstiilien syöttämiseen ja ajaminen eteenpäin. Vaikka kaikkisuuntaista pyöritystä ei voida saavuttaa tässä asennossa, on silti mahdollista kääntää työpalseta kohtisuoraan.
Useamman kuin yhden tauden pakan on oltava mukana pyyhkykangasvalmistuksessa. Täysin automatisoitu pyyhkykangasvalmistus alkaa kahden tauden kuljetuksella ruotoilijoiden kautta suoraan tauderollista (katso Kuva 7). Ne sidotaan molemmilla puolilla kahdella jousikoneella, jotka sijaitsevat niiden polulla, ja leikataan tietyksi pituudeksi riippuen pyyhkin mitoista. Kun työpalsta kulkee konvejörillä, se käännetään 90 astetta ja kolmas side valmistetaan samalla kun tuotemerkintä lisätään. Lopuksi se tehdään lämpökuormituksen alla suojelemaan reunaa hajoamasta.
Kuva 7: Täysin automatisoitu pyyhkykangasmakuri Automatexiltä, joka näyttää ruotoilua ja sidontaa (vasen) sekä merkitsemistä (oikea).
Tuulilaukun valmistaja — joka on erillinen järjestelmä kuin tuulilaukun kansi valmistava järjestelmä — esitteli Ruotsi-pohjainen yritys ACG Kinna Automatic (katso kuva 8). Siihen vaaditaan ennakkoon sidottu tuulilaukunkansi, jonka voi hankkia käyttämällä yllä mainittua järjestelmää. Ennakkoon sidottu tuulilaukunkansi lataa järjestelmään ihmistoimittaja, joka täyttää sen täytteen aineksilla. Se kulkee konvejörin pitkin ja avoin nahka suljetaan (katso kuva 8). Tuulilaukun valmistus sisältää kaksi yksinkertaista toimintaa täyttämiseen ja sulkemiseen, mutta on huomaavaa nähdä, että kolmiulotteisia tuotteita voidaan käsitellä ja prosessoitaa automaattisilla järjestelmillä. On odotettavissa, että ensimmäinen latausaskel mekaanistetaan aiempaa myöhemmin, mikä tekee järjestelmestä täysin automatisoidun.
Kuva 8: Automatisoitu tuulilaukun valmistus ACG Kinna Automaticilta, jossa näytetään täyttämistä (vasen) ja sulkemista (oikea)
Yksi uusi keksintö nähtiin T-paitojen jousenehdokkaassa, jonka esitteli Texpa. Se esitti automatisoidun jousenesuorituksen kyvyn suorittaa rautaisia sidejalkoja, kun muut yritykset ovat pysyneet suorien sidejalkojen luomisessa. Texpan kone oli varustettu kahdella ylikantavesikoneella, jotka sijaitsevat muuttuvissa etäisyyksissä (katso kuva 9). Kun kaksi T-paitafabeelin kerrosta, edestapaus ja takatapaus, jotka on asetettu toisiaan vasten, ladataan ihmistoimittajan toimesta, jousenesukoneet alkavat luoda sivusidet kahdella puolella samanaikaisesti. Kun sidotetaan liikkuen pinnan kanssa eteenpäin, koneet liikkuvat myös oikealle ja vasemmalle ennaltamäärättyyn etäisyyteen ja nopeuteen. Tämä liike johtaa kaareviin sivusidejalkoihin, jotka muotoilevat T-paidan.
Kuva 9: Texpan T-paitoja valmistava kone kaaravesityskykyllä (vasen) ja tuloksena oleva side (oikea)
Tämä lähestymistapa T-paitojen näyttämiseen on jossain määrin vertailukelpoinen siihen, mitä Saksan perustama Nähmaschinenfabrik Emil Stutznaecker GmbH & Co. KG (Mammut) on toteuttanut kevyen kehon valmistuksessa seuraavassa mielessä: sekä työaine että näytönkone liikkuvat. Mammutin automaattisessa kudottimessa iso kehys pitää useita suorakaiteisia työaineita tiukasti paikoillaan, kun näytön päätty yletyviin suuntiin liikkuu jättämään neulat erilaisissa kaavoissa. Näytön päätyn synkronoidun liikkeen kanssa on olemassa vastaava näytön pää bobbilla, joka sijaitsee työaineen alapuolella. Tällä tavalla Mammut tuottaa kaksoisneulat monipuolisissa kudotuskaavoissa. Tyhjä kehys mahdollistaa neulan ja bobbin-siemen välinen kiskoisuus missä tahansa kohdassa. Automatisoidun kudottimen kokonaisrakenteeseen on liitetty leikkauspää, joka muistuttaa automaattisten leikkauskoneiden rakennetta, jossa leikkauspää on kiinnitetty risteävään savulle, joka liikkuu työaineen yläpuolella.
Kuva 10: Liukutettava tila-tekniikka Fast Sewn -brändiltä
Tyhjän kehrään käyttö ei kuitenkaan aina ole mahdollista, kun nakeilla yhdistetään monimuotoisempia ja eri kokoisia materiaalinosia, kuten vaatevalmistuksessa. Tanskalainen yritys Fast Sewn (Mikkelsen Innovation ApS) on esittänyt innovatiivisen menetelmän, jota kutsutaan "liikkuvaksi tyhjyysavaraksi" automatisoidun vaatekäsittelyn yhteydessä (katso kuva 10). Nakkupöytä koostuu useasta konveerivistasta, jotka kuljettavat työnnettävää osaa, mutta visti onnistuu ohittamaan nakkupaikan luomalla liikkuvan tyhjyysavaruuden kytkimän ympärille. Tässä rakenteessa joustava työnnettävä osa saa edelleen tukipisteen ja kuljetuksen prosessin aikana, samalla kun kimman ja kytkimän niityiden välillä tapahtuu kiinnitys missä tahansa työnnettävällä osalla. Tämä suhteellisesti uusi yritys odotetaan lopulta käynnistävän kaupallisen koneiston markkinoille.
Yksi automaattisen niskamisen johtavista yhtiöistä, Atlanta perustuu Softwear Automation Inc., oli poissa ITMA 2023-tapahtumasta. Sen julkaisema Sewbot® vuonna 2012 muutti vaatemiestoimintaa tuottaen vaatteita ilman perinteisiä vaateliikkeen työntekijöitä. Sen systeemi käyttää yhdistelmää patentoituja korkean nopeuden näkötekniikoita ja kevytrobotiikkaa, jotka seuraavat tekstiilipalasien liikettä ja ohjaavat työhaketta perinteisten niskakoneiden kautta. Erityisesti T-paitatuotannossa erikoistunut Sewbot julkaistiin kuukausimaksuksi, joka alkaa 5 000 dollarista yksikköä kohti. Kuten aiemmin raportoitiin Tekstiili Maailmassa, automatisoitu T-paitatyölinja pystyi tuottamaan halsipaitan 162 sekunnissa.
Vaihtoehtoiset niskamiesteknologiat
Toisaalta, vaihtoehtoiset nide teknologiat olivat näkyvämpiä kuin koskaan ennen ITMA:ssa. Ne saattavat korvata pystytyötä, kuten ultrapilkkuus, liimantuotanto ja printtaus nisutuksiin. Nämä toiminnot voidaan pitää helpommin hallitettavina ilman ihmistoimintaa verrattuna perinteiseen nidettymiseen. Ultrapilkkuus ja liimantuotanto eivät ole uusia tekniikoita, mutta ITMA:ssa esiteltiin laajennettuja sovelluksia niistä.
Espanjassa sijaitseva Optron Textile Machinery esitteli kalenderoja, jotka voivat luoda piltturyhmät kiiltäviä rivejä peittoon tai mattoon (katso kuva 11). Suurenmoisimmilla nidekonevalmistajilla, Juki Corp. ja Brother Industries Ltd., molemmat Japanissa, oli myös useita pilkkuus-koneita, jotka voivat yhdistää termoplastisia kankaasia. Hayesin ja McLoughlinin mukaan7, pilttus seurat ovat kestämättömiä, mutta ne luovat pehmeämpiä ja sileämpiä yhdistettyjä kuin nidetyt ja liimatut seurat.
Kuva 11 (vasemmalta oikealle): Vaihtoehtoisia näytemenetyksissä ovat Optronin lasitulttuinen kuilto ja Brotherin liimattu side sekä niistä tulleet sidot.
Liimanto on samankaltainen, mutta erilainen kuin lasittaminen, koska yhdistäminen tapahtuu liimamateriaalin kiintyessä työpalasten kerrosten välissä. Tyyppiset liimamateriaalit ovat nauhojen muodossa, jotka aktivoituvat lämpötilan ja paineen alaisuudessa ja yhdistävät sidot sulavuttamalla ne kankaan rakenteen kautta. Liimanto on mahdollista melkein kaikilla epälihakangasaineistoilla joillakin rajoituksilla, kuten poroisten materiaalien8 osalta. Brother herätti huomion ITMA-tapahtumassa liimakoneellaan, joka varustettu nesteliiman anturilla (Katso kuva 11). Vaateiden sidot, jotka on tehty liimannolla, raportoidaan olevan sileämpiä ja vähemmän näkyviä kuin näytetyt sidot.
Kuva 12: Tulostettu partaaminen näytemenetelmänä Kornit Digitalin toimesta
Toinen esimerkki siististämättömästä teknologiasta esitteli Kornit Digital. Tulostettu partaustyylilasku korostettiin osana sen T-paitojen digitaalista tuotantolinjaa. Sen suoraan vaateeseen tulostavat laitteet paranevat laadullisesti tarpeeksi, jotta ne voivat imitoida 3D-pintakoristeita, kuten partausta. Kuten kuva 12 osoittaa, oli vaikea erottaa partausten ja tulosteiden väliltä jopa läheltä. Tulostetun partaustylyn suuri etu on se, että valmistusprosessit voidaan hallita digitaalisesti. Ei mitään jää vaimennetuksi puiden väärällä puolella, ja se säilyttää myös puiden kevyet ja pehmeät ominaisuudet eikä lisää raskaita partaustyjyksiä.
Tekstiiliteollisuus 4.0
Tekstiiliala oli johtavassa asemassa kolmessa edellisessä teollisuusvallankumouksessa ja sopeuttelee itseään nyt aktiivisesti neljänneksi menevään vallankumoukseen. Informaatioteknologian kehitys on herättänyt ja ohjannut Industry 4.0:n suurimmat innovaatiot, jotka perustuvat digitaaliseen muunnokseen. Sen tavoitteena on yhdistää todellinen ja virtuaalimaailma kyberfyysisin järjestelmien kautta sekä yhdistää ihmisiä ja koneita Internet of Things (IoT) teknologian avulla. Tämä mahdollistaa vaatevalmistajien seurata tuotantoon liittyviä ongelmia real time -tilassa ja hallita tuotannon edistymistä etäisestikin, mikä tekee vaatemestaristot älykkäiksi. Teknologian keskeiset elementit ovat IoT ja toiminnallisesti yhteensopiva verkko. Yleinen tavoite on maksimoida tuotantotehokkuus ja tuottavuus. Kuten ITMA 2023 osoitti, Industry 4.0 on monille tekstiilialan yrityksille aktiivinen nykytermi, jonka myötä tulee paljon teknologisia innovaatioita. Kun otetaan huomioon Industry 4.0, useita leikku- ja sidekoneita.
tuottajat ovat aktiivisesti mukana ohjelmistokehityksessä, työskentelemällä laitteistonsa kykyjen laajentamiseksi. Useita esimerkkejä tästä löytyi ITMA-tapahtumasta. Zünd Systemtechnik on tehnyt kumppanuuden portugalilaisen Mind Technologyn kanssa vahvistaakseen käyttöliittymäänsä. Juki jatkaa laitteiden yhdistämistä verkkojärjestelmään, joka kutsutaan JaNets1:ksi. Mammut käynnisti omansa ohjelmistotuoteryhmän, joka lukee koneiden toimintatilanteet, laatii analyysiraportteja tuotantoon liittyvistä ongelmista ja ehdottaa ennakoivaa huoltotoimintaa. ACG Kinna Automatic kehittää ohjelmistoa vahvistaakseen teknologiaansa, ei vain parantaakseen mallin vastaavuuden tarkkuutta, vaan myös tarkastamaan ja hallitsemaan tekstiilien puutteita tehokkaasti.
Laadunvalvonnassa edistyneitä teknologioita, kuten koneoppimista ja tekoälyä, otetaan nykyään käyttöön aktiivisemmin. Pitkään laadunvalvonta-järjestelmät eivät olleet itsenäisiä vaikuttajia, vaan ne vaativat koneiden operaattoreita pysymään hälytyksessä ja havaitsemaan tuotteen puutteet. Ihmisen työhön perustuvalla työlajilla joitakin puutteita jäi usein huomaamatta, kunnes valmiit tuotteet päässyt loppukäyttäjän käsiin. Viimeaikaisista edistysaskeleista huolimatta näkötekniikan ansiosta tekoäly on nyt korvannut ihmisen tarkastajat ja auttaa tuotannon optimointia esittämällä tietoja perustuvia päätöksiä. ITMA-tapahtumassa Serkon Tekstil Makina esitti uuden syvän näkötekniikan ja tekoälyn avulla toimivan tekstiilitarkastusjärjestelmän. Sen järjestelmä on suunniteltu hallitsemaan ei vain pinnan puutteita, vaan myös värejen siirtymiä.
Toinen ala, jota tekoäly on kehittänyt, on luovainen suunnittelu. Yhdistämällä tekoälyä tietokoneavusteisiin suunnittelujärjestelmiin (CAD), älykäs CAD-järjestelmä Luo digitaalisia suunnitelmia automaattisesti perustuen tietokantaan, joka on peräisin useista lähteistä, ja antaa ammattimaisia ehdotuksia uusien suunnitelmien osalta. Tämä mahdollistaa ihmisille, joilla on rajoitetun paljon suunnittelukokemusta, mukauttaa tuotteita itselleen, mikä tukee tarpeiden mukaista valmistusta ensimmäisessä vaiheessa. Kehitysyrittäjäyritys Myth.AI esitti ITMA:ssa tekoälyperustain suunnittelutyökalun, joka näyttää yksilöllisiä, rajattomasti monia vaihtoehtoja uusien suunnitelmien visualisointiin muutamasta napsautuksesta.
Samaan aikaan tekstiiliteollisuudessa on käynnissä seuraava vallankumous Teollisuus 5.0, kun taas monet teollisuudenalojen toimijat ovat vielä teollisuus 4.0:n keskellä. Euroopan unionin mukaan9teollisuus 5.0 käsittelee tuotannon tehokkuuden ja tuottavuuden lisäksi muita arvoja. Se siirtää painopisteen taloudellisista yhteiskunnallisista arvoista ja lisää kestävää kehitystä ja ihmiskeskeisiä ratkaisuja teollisuuteen 4.0. Tämä käsitys ei kuitenkaan ole uusi. Ympäristö-, sosiaali- ja hallintoperiaatteet (ESG) tai kolmiosaiset pohja-asteikot ovat olleet viime vuosikymmenten aikana eri tason yhteisöjen painotettuja eri puolilla maailmaa. Teollisuus 5.0 muistuttaa meitä siitä, että tekstiili- ja vaatetusalan sosiaalinen vastuu on ihmisten, ympäristön ja sosiaalisten näkökohtien osalta. Tuet teollisuuden 5.0:lle: konkreettiset koneiden esimerkit aineellisessa ja aineettomassa muodossa ennustetaan hallitsevan tulevia ITMA:ta.
Kehitysmatka
Teknologisiivoukset, jotka esiteltiin ITMA 2023:ssä, yhteenveteltiin korostamaan automatisoinnin kehittyneessä tilassa vaateiden leikkaus- ja näytteiden sekoprosesseissa. Edistys oli ilmeistä sekä laadussa että määrässä. Automatisoidun leikkaus- ja sekoteknologian monipuolisempia sovelluksia nähtiin enemmän kuin ITMA 2019:ssa. Leikkaustyökalujen keskeisinä suuntauksina olivat laitteiden välisen suljeton integrointi ennen ja jälkeen leikkausta, optisten kaaviojen vastaajien järjestelmän suosio sekä paranneltu raskasleikkauskyky. Vertailuna leikkaamiseen, sekointi-automatisointi oli edelleen aktiivisessa ydintechnologioiden kehityksessä, mikä mahdollisti vain rajallisen tuotemäärän automatisoiduissa konfiguraatioissa. Tämän kehityksen suunta osoittaa selvästi, että tekstiili- ja vaateteollisuus tekee vakaat edistykselliset askelmat päivittäin kohti neljättä teollisuusvallankumua ja Industry 4.0:ta.
Viittaukset
1. Suh, M. (2019). Automatisoidut leikkaus- ja näytönkäsittelyt teollisuuden 4.0 tarpeisiin ITMA 2019:ssä. Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. Erikoisnumero, 1–13.
2. Aeppel, T. (2022). Robottien uusi tehtävä: sinisten housujen näytöminen, Reuters, Hae heinäkuusta 2023 osoitteesta https://www.reuters.com/technology/robots-set-their-sights-new-job-sewing-blue-jeans-2022-12-12/.
3. Davies, G. (2021). Kuinka tilaustuotanto toimii vaatemerkkien kanssa? Techpacker, Hae heinäkuusta 2023 osoitteesta https://techpacker.com/blog/design/fashion-on-demand-manufacturing/.
4. Li, R., Zhao, S., ja Yang, B. (2023). Tutkimus konevisionitekniikan soveltamisesta meubelituotantoprosessissa. Applied Sciences, 13(4), 1–14.
5. Francis, S. (2019), SoftWear Automation käynnistää Sewbots -palvelun, Robotics and Automation News, Haettu heinäkuuta 2023 osoitteesta https://roboticsand automationnews.com/2019/02/05/softwear-automa-tion-launches-sewbots-as-a-service/20847/#:~: text=For%20a%20monthly%20fee%20starting,and%2 0three%20shifts%20a%20day.
6. Textile World (2019). Sewbots® Muuttavat Pukuaineiden Teollisuutta, Textile World, Haettu heinäkuuta 2023 osoitteesta https://www.textileworld.com/textile-world/2019/07/sewbots-transforming-the-sewn-prod ucts-industry/.
7. Hayes, S. ja McLoughlin, J. (2015). Tekstiilien kyttely, J. Jonesin ja G.K. Stylioksen (toim.) teoksessa Joining Textiles (sivut 66-122). Sawston, Yhdistynyt kuningaskunta: Woodhead Publishing.
8. Sarkar, J., Rifat, N. M., Sakib-Uz-Zaman, M., Al Faruque, M. A., & Prottoy, Z. H. (2023). Edistyksellinen teknologia vaatealueen valmistuksessa. M. Rahmanin, M. Mashudin ja M. Rahmany (toim.) teoksessa Advanced Technology in Textiles: Fibre to Apparel (sivut 177-231). Singapore: Springer Nature.
9. Muller, J. (2021). Enabling Technologies for Industry 5.0, Euroopan komissio, Hae heinäkuusta 2023 osoitteesta https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/8e5de100-2a1c-11eb-9d7e-01aa75ed71a1/language-en.
Toimittajan huomautus: Dr. Minyoung Suh on apulaisprofessori NC State Wilson College of Textiles -koulussa, Raleigh, N.C., Tekstiili- ja vaatetusosaston, Teknologia- ja hallintotieteen laitoksella. Tämä artikkeli on sovitettu Tekstiili Maailma -lehdelle Dr. Suhin paperista, joka julkaistiin NC State Wilson College of Textilesin lehdessä Journal of Textile and Apparel, Technology and Management (JTATM).
Tammikuu/helmikuu 2024
